基于大端法、小端法以及網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序的深入理解

2020-01-26 16:06:28

字體：大中小

供稿：網(wǎng)友

關(guān)于字節(jié)序(大端法、小端法)的定義

《UNXI網(wǎng)絡(luò)編程》定義：術(shù)語“小端”和“大端”表示多字節(jié)值的哪一端(小端或大端)存儲(chǔ)在該值的起始地址。小端存在起始地址，即是小端字節(jié)序；大端存在起始地址，即是大端字節(jié)序。

也可以說：
1.小端法(Little-Endian)就是低位字節(jié)排放在內(nèi)存的低地址端即該值的起始地址，高位字節(jié)排放在內(nèi)存的高地址端。
2.大端法(Big-Endian)就是高位字節(jié)排放在內(nèi)存的低地址端即該值的起始地址，低位字節(jié)排放在內(nèi)存的高地址端。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，對(duì)于整形0x12345678。它在大端法和小端法的系統(tǒng)內(nèi)中，分別如圖1所示的方式存放。

zijiexu_pic_1

網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序

我們知道網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流是字節(jié)流，對(duì)于一個(gè)多字節(jié)數(shù)值，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅r(shí)候，先傳遞哪個(gè)字節(jié)？也就是說，當(dāng)接收端收到第一個(gè)字節(jié)的時(shí)候，它是將這個(gè)字節(jié)作為高位還是低位來處理呢？
網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序定義：收到的第一個(gè)字節(jié)被當(dāng)作高位看待，這就要求發(fā)送端發(fā)送的第一個(gè)字節(jié)應(yīng)當(dāng)是高位。而在發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送的第一個(gè)字節(jié)是該數(shù)字在內(nèi)存中起始地址對(duì)應(yīng)的字節(jié)。可見多字節(jié)數(shù)值在發(fā)送前，在內(nèi)存中數(shù)值應(yīng)該以大端法存放。
網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序說是大端字節(jié)序。
比如我們經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送0x12345678這個(gè)整形，在80X86平臺(tái)中，它是以小端法存放的，在發(fā)送前需要使用系統(tǒng)提供的htonl將其轉(zhuǎn)換成大端法存放，如圖2所示。

zijiexu_pic_2

字節(jié)序測(cè)試程序

不同cpu平臺(tái)上字節(jié)序通常也不一樣，下面寫個(gè)簡(jiǎn)單的C程序，它可以測(cè)試不同平臺(tái)上的字節(jié)序。

復(fù)制代碼代碼如下:

   #include <stdio.h>
   #include <netinet/in.h>
   int main()
   {
       int i_num = 0x12345678;
       printf("[0]:0x%x/n", *((char *)&i_num + 0));
       printf("[1]:0x%x/n", *((char *)&i_num + 1));
       printf("[2]:0x%x/n", *((char *)&i_num + 2));
       printf("[3]:0x%x/n", *((char *)&i_num + 3));

       i_num = htonl(i_num);
       printf("[0]:0x%x/n", *((char *)&i_num + 0));
       printf("[1]:0x%x/n", *((char *)&i_num + 1));
       printf("[2]:0x%x/n", *((char *)&i_num + 2));
       printf("[3]:0x%x/n", *((char *)&i_num + 3));

       return 0;
   } 